(57)【要約】【課題】  回転機械で使用されるシール装置（１０）を提供する。【解決手段】  回転機械で使用されるシール装置（１０）は、環状部（１５）を形成する第１の要素（１６）および第２の要素（１８）と、環状部（１５）内の高圧領域（１２）および低圧領域（１４）と、第１の要素（１６）と第２の要素（１８）との間でかつ高圧領域（１２）と低圧領域（１４）との間に設けられるとともに、高圧領域（１２）から低圧領域（１４）へのガスの漏れを減少させる液体シールと、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部を形成する第１の要素および第２の要素と、
前記環状部内の高圧領域および低圧領域と、
前記第１の要素と前記第２の要素との間でかつ前記高圧領域と前記低圧領域との間に設けられるとともに、前記高圧領域から前記低圧領域へのガスの漏れを減少させる液体シールと、を有することを特徴とする回転機械用のシール装置。
【請求項２】
前記第１の要素は、固定要素を含み、前記第２の要素は、軸を含むことを特徴とする請求項１記載の回転機械用のシール装置。
【請求項３】
前記第１の要素は、第１の軸を含み、前記第２の要素は、第２の軸を含むことを特徴とする請求項１記載の回転機械用のシール装置。
【請求項４】
前記第１の軸と前記第２の軸とは、同じ方向に回転することを特徴とする請求項３記載の回転機械用のシール装置。
【請求項５】
前記第１の軸と前記第２の軸とは、反対方向に回転することを特徴とする請求項３記載の回転機械用のシール装置。
【請求項６】
前記液体シールは、液体を含むトラフと、該トラフに含まれる液体内に突出するフィンと、を有することを特徴とする請求項１記載の回転機械用のシール装置。
【請求項７】
前記トラフは、前記第２の要素、該第２の要素に取り付けられた第１の部品、および該第２の要素に取り付けられた第２の部品から形成されていることを特徴とする請求項６記載の回転機械用のシール装置。
【請求項８】
前記第１の部品は、前記第２の要素から突出する径方向に延在する要素を含むことを特徴とする請求項７記載の回転機械用のシール装置。
【請求項９】
前記第１の部品は、前記第２の要素と一体に形成されていることを特徴とする請求項８記載の回転機械用のシール装置。
【請求項１０】
前記第２の部品は、前記第２の要素に取り付けられた第１のレッグ部と、該第１のレッグ部と角度を成す第２のレッグ部と、を有することを特徴とする請求項７記載の回転機械用のシール装置。
【請求項１１】
前記フィンは、該フィンを通って延びるガス通路を有することを特徴とする請求項６記載の回転機械用のシール装置。
【請求項１２】
前記フィンは、傾斜面を有し、前記傾斜面には前記液体を該傾斜面から分離するようにガスフィルムが形成されることを特徴とする請求項１１記載の回転機械用のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンなどの回転機械で使用されるシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、２つの同心軸の間の環状部を封止するために検討されている最新の設計における重要な問題点を扱うものであり、このような環状部では、固定された取付箇所がないためにシール要素の回転が要求される。従来の封止法は、ピストンリングなどの中実の二次シールを使用する。シール要素が固定されていない軸の間の用途では、中実の二次シールが受ける慣性力によって二次シールとその支持要素との間に高い摩擦力が生じ、これにより、軸方向の移動が妨げられるか、または少なくとも望ましくない摩耗が生じてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、回転機械で使用されるシール装置を提供することである。
【０００４】
本発明の他の目的は、同じ方向または反対方向に回転する２つの同心軸の間に形成される環状部を封止することができるシール装置を提供することである。
【０００５】
本発明のまた他の目的は、軸と固定要素との間に形成される環状部を封止することができるシール装置を提供することである。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、高圧領域から低圧領域へのガスの漏れを減少させるシール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的は、本発明のシールアセンブリによって達成される。
【０００８】
本発明では、回転機械で使用されるシール装置は、環状部を形成する第１の要素および第２の要素と、環状部内の高圧領域および低圧領域と、第１の要素と第２の要素との間でかつ高圧領域と低圧領域との間に設けられるとともに、高圧領域から低圧領域へのガスの漏れを減少させる液体シールと、を有する。
【０００９】
本発明のガスフィルム液圧シャフトシールの他の詳細、目的、および付随する利点は、以下の最良の形態および添付図面に示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図は、本発明のシャフトシール装置１０を示している。このアセンブリでは、第１の要素１６と第２の要素１８との間に位置する環状部１５において、高圧Ｐh領域１２から低圧ＰL領域１４へのガス流れを減少させるために、液体がガスフィルムとともに使用されている。第１の要素１６と第２の要素１８とは、同じ方向または反対方向に回転するとともに中心線４０を有する２つの軸でありうる。また、要素１６，１８の一方が軸で、他方が固定要素であってもよい。
【００１１】
図から分かるように、第２の要素１８と部品２２，２４によって環状部１５内にトラフ（凹溝）２０が形成されている。部品２２は、径方向に延在する要素を含み、この要素は、第２の要素１８から突出するとともに、好ましくは第２の要素１８と一体に形成されている。部品２４は、Ｖ字型断面のリング要素を含み、このリング要素は、第２の要素１８に取り付けられた第１のレッグ部２５と、第１のレッグ部２５と角度を成す第２のレッグ部２７とを有する。部品２４は、当該技術で周知の適切な手段を使用して第２の要素１８に取付可能である。
【００１２】
トラフ２０は、油などの液体２６で満たされている。液面の高さ２９，３１は、圧力Ｐh，ＰLによってそれぞれ維持されている。トラフ２０には、フィン２８が設けられている。図から分かるように、フィン２８は、液体２６内に突出している。フィン２８は、第１の要素すなわち内側の要素１６に取り付けられているとともに、フィン２８を通って延びる通路３３を有する。フィン２８は、当該技術で周知の適切な手段を使用して第１の要素１６に取り付けることができる。
【００１３】
使用時には、高圧領域１２からのガスの一部がフィン２８の通路３３を通り、フィン２８の傾斜面３２から液体２６を分離するガスフィルムすなわちガス−液体混合気３０を形成する。ガスフィルムすなわち混合気３０は、部品１８，２２，２４よりも摩擦が低く、これにより、液体２６が第２の要素１８にほぼ等しい速度で回転可能となる。面３２は、ガスフィルムすなわち混合気３０を面３２に沿って保持するために傾斜している。結果的に生じる流体の慣性によって、高圧領域１２から低圧領域１４へのガスの漏れがほぼ完全に防止される。従って、２つの要素１６，１８の間でガスの漏れを防止する液体シールが形成される。上述したように、要素１６，１８は、反対方向または同じ方向に回転する軸でありうる。
【００１４】
シール装置内の液体２６は、好ましくは油であり、回転機械の動作時に補充される。
【００１５】
本発明によって上述した目的、手段、および利点を完全に満たすガスフィルム液圧シャフトシールが提供されることが明らかである。本発明を具体的な実施例に関連して説明したが、当業者には上述の説明から他の代替物、改良および変更が明らかとなるであろう。従って、請求項の範囲内であるこのような代替物、改良および変更も本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るシャフトシール装置の説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０…シャフトシール装置
１２…高圧領域
１４…低圧領域
１５…環状部
１６…第１の要素
１８…第２の要素
２０…トラフ
２２，２４…部品
２５…第１のレッグ部
２７…第２のレッグ部
２８…フィン
２９，３１…液面の高さ
３０…混合気
３２…傾斜面
３３…通路
４０…中心線
【図１】
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